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美軍彈道導彈防禦系統建設發展分析

強力推進指揮控制、作戰管理和通信(commandcontrol、battlemanagement and communication,C2BMC)系統建設發展,搭建一體化彈道導彈防禦系統(BallisticMissile Defense System,BMDS)是美軍謀求摧毀與反摧毀絕對戰略優勢的重大戰略舉措。在軍委大力推動防空反導新型作戰力量建設的重大任務背景下,牢牢扭住BMDS的建設發展規律,搶佔BMDS建設發展的制高點,對於推動BMDS科學發展具有重大現實意義。

一、美軍彈道防禦系統建設發展歷程分析

美軍彈道導彈防禦由來已久,至今大體上經歷三個階段:

一是早期發展階段。從20世紀50年代到70年代中期,由於相關技術不夠發達、導致制導精度不高,BMDS的建設遵循「以核制核」的思想,先後建設成「奈基一宙斯」、「奈基一哨兵」等系列彈道導彈防禦系統。

二是中期發展階段。從美國「戰略防禦倡議」(SDI)開始,到「對付有限攻擊的全球防禦」(GPALS)計劃實施,美軍研究新的尋的制導方式,一定程度上大大提高了制導精度,引領導彈防禦系統的攔截殺傷方式向著動能碰撞的方向發展。

三是最新發展階段。由於上述兩個階段美軍BMDS建設中諸如總體設計與協調缺乏,指標不匹配,信息交互時效性差,體系總體效能低,裝備交付進度和部隊戰鬥力生成進程緩慢等種種弊端時常出現,從90年代到現在,隨著美軍信息化深入發展,網路中心戰軍事指導性理論應運而生,網路化作戰概念對BMDS的作戰理論和作戰實踐產生重大影響,BMDS開始注重各防禦系統的互操作,更加關注系統的網路化建設。美軍大力推動BMDS發展,其特點是發展多層次、多手段的一體化BMDS。

一體化導彈防禦表明,多個任務領域需要真正的網路中心能力,而這種能力依賴於與其他系統的可靠連通和協同工作能力。在這種體系框架下的BMDS研製工作更加強調整個體系的聯動性,具有技術難度高、投入高、風險高、多系統集成、跨部門實施的特點。

美國防部於2001年專門成立導彈防禦局(Missile Defense Agency,MDA)和聯合戰區空中與導彈防禦機構(JTAMDO),前者負責技術研發和裝備採辦,後者負責作戰概念、需求與驗證評估,以適應網路化作戰概念為指導思想指導BMDS的發展,為此美軍大力推動實施C2BMC項目計劃,以求實現助推段、中段、末段高低兩層分層一體化導彈防禦,確保其實現戰略防禦手段的垂直集成和各個任務之間的水平集成。

美軍彈道導彈防禦系統建設發展需求分析

(一)彈道防禦系統網路化、一體化設計的現實需要

美軍近年來一直重視一體化BMDS建設,不斷加快成熟系統集成,並不斷調整BMDS的研製與部署重點,最終目標還是要實現一體化多層BMDS。

一體化多層BMDS是在各級C2BMC系統統一指揮控制預警探測資源、攔截打擊資源下進行的體系作戰,需要優化協同不同作戰資源在時域、空域的協調使用,需要C2BMC系統進行智能決策、實時反饋優化控制;相對於傳統的防空作戰,一體化多層BMDS作戰需要不同C2BMC系統在作戰體系、作戰系統、作戰平台等各個層面進行實時的任務規劃控制,從而有效減少相關預警、攔截資源的作戰使用對指揮員的依賴性。這就對BMDS及其子系統提出了高度集中管控、大範圍分布實施的要求,並打散了以往預警、攔截、指控條塊劃分的管理模式,要求BMDS各組成的研製開發要發展同向、規劃同圖、節點同步、管理同力。

從管理機構設置的角度來看,一方面,美軍放棄傳統國防採辦程序,轉而採用靈活、注重實效和高效費比的集中統管發展策略,集中統管有助於全面權衡分層BMDS的進展和能力,確定整個架構和互操作標準,確定體系與單元、各作戰要素之間、各裝備之間實現互聯互通互操作;另一方面,在一體化各作戰要素以形成體系作戰能力的要求下,由於以往單一按時間階段管理的研發採辦工作(技術開發、工程製造與開發,生產與部署,使用與保障)僵化了系統的架構和能力,不利於各組件間的深層次鉸鏈、實現網路化一體化,美軍由型號驅動向能力驅動轉變,採用基於能力的研發採辦工作:開發、試驗、部署和退役四個環節。各環節間沒有明確的分界點,模糊化了各時間節點,加速了各要素能力生成的同時也注重之間的集成。

頂層自上向下的總體設計和高度的集中統管,底層基於能力的自下而上的研發集成方法,是美軍不斷探索總結出來的一條符合一體化BMDS發展現實需要的道路。

(二)技術發展規律和技術風險性的客觀要求

BMDS技術發展到形成戰鬥力是一個複雜多變的過程,探索性強、難度高、投入高、風險性大。以往基於型號的管理辦法和運行方式固化了軍事需求,能力需求變化帶來的技術衝擊問題滯緩了戰鬥力的生成,難以共同形成體系能力。尤其是在面臨突變時調整時,兩者往往難以同向,嚴重滯緩了戰鬥力的生成。

為適應導彈防禦技術發展的這種客觀規律,美軍意識到突破很多技術難點必須進行大量演示驗證工作,特別是威脅的不確定性,要求導彈防禦協同在研製過程中具有不斷改善自身系統的能力,以便較好地解決威脅變化帶來的技術衝擊問題。為此,美軍採用了基於能力的螺旋式漸進生成模式,有效解決了隨著需求變化不斷提高能力的問題,在技術尚不夠成熟的時候,不大量生產和部署,而是多試驗、逐步改進技術,並且在國防部已有高技術發展局(DAPPA)的情況下,仍堅持在導彈防禦局內設置先進技術部,既強調螺旋式發展,又注重突變式調整,有利於在採辦過程中抓住重大技術發展和工程突破的機遇,根據威脅的變化,及時對能力進行調整和改進。

美軍彈道導彈防禦系統建設發展經驗及啟示

他山之石,可以攻玉。美軍彈道導彈防禦系統成功試驗並部署,在體系建設、驗證手段、發展模式積累的豐富經驗,對兔國導彈防禦系統建設提供重要參考價值。

(一)在體系建設上,高度重視體系一體化設計

雖然自上世紀50年代末,美軍就開展了彈道導彈防禦體系研製,並先後部署了「衛兵」、「哨兵」反導系統,但直到90年代,其國家導彈防禦系統(National Missile Defense,NMD)進展仍不順利,主要原因之一就是各分系統獨立開展研製,缺乏總體設計與協調,指標不匹配,信息交互時效性差,體系總體效能低,裝備交付進度和部隊戰鬥力生成進程緩慢。認識到體系集成的難度和重要性「不亞於動能攔截技術本身」後,美軍方開始進行整合,大力推進反導體系一體化建設,實現預警探測、指控通信、發射攔截資源共享,協調發展。

在裝備管理方面,美國成立MDA和JTAMDO,兩個機構在國防部主管副部長的統一領導下實施建設管理,經過近20年的努力,現已取得顯著成效。在裝備設計集成方面,美國防部授予波音公司擔任中段反導系統總承包商,在軍方需求牽引下開展系統設計與優化、集成與聯試、模擬與訓練系統建設等,對體系能力目標進行分解,提出預警雷達、識別雷達、指控系統、指令站、攔截彈等裝備的戰技指標、信息關係和介面規範要求,在軍方進行作戰能力鑒定滿足要求後,完成系統交付。

因此,兔國應切實加強頂層設計,協調各個部門推動導彈防禦系統的一體化設計與發展。成立主管彈道導彈防禦系統建設的部門,加強軍事需求部門、設計部門、其他業務部門之間的溝通協調,實現彈道導彈防禦系統一條龍的設計、試驗、改進。

(二)在驗證手段上,強調模擬試驗與飛行試驗相結合的集成驗證

美軍通過建立「精細化」集成驗證評估體系,實現了模擬系統與飛行試驗深度耦合,提高了彈道導彈防禦體系集成驗證工作的軍事經濟效益。

聯試方法上,採用以彈道導彈防禦體系建模與模擬為核心、以飛行試驗數據校驗為依託的體系作戰能力評估的驗證思路,以校驗模擬模型為主要目標,兼顧裝備技術性能驗證,合理確定校驗項目與數據需求,提高飛行試驗的綜合效益;利用有限的地面實裝與飛行試驗的各種試驗數據進行體系模擬模型與參數校驗,不斷完善模擬模型的置信度;利用經過校驗的模擬系統進行各種作戰場景下的大樣本模擬實驗,實現高置信度的體系作戰能力評估,並支撐開展作戰訓練。

試驗內容上,採取了增量式設計,即利用攔截、預警、指控等的模擬系統與實裝裝備開展體系地面集成試驗和飛行試驗,通過試驗靶彈數量逐漸增多、突防措施由簡到繁、目標特性強度由大到小,裝備規模、作戰模式、交戰條件由少到多,靶彈來襲從有預先信息到基本未知,以達到逐步逼近實戰的考核目標。

因此,兔國應該不斷加強模擬試驗和飛行試驗,且不斷增加試驗難度,模擬實驗為飛行試驗提供直接的模擬,有助於及時發現問題,並針對性實施改進,而飛行試驗則為模擬試驗提供直接的驗證,從而互為基礎,共同發展,有助於穩步推動BMDS的綜合戰術性能。

(三)在發展模式上,堅持需求牽引與技術推動相結合螺旋式能力提升

彈道導彈防禦裝備體系屬於複雜巨系統,組成龐大、運行複雜,其建設模式與系統工程管理方法是一個全新課題。美軍在國家導彈防禦系統論證初期,就提出了ST1~ST4四種威脅場景,為體系設計提供輸入。後來隨著威脅環境的變化,將四種威脅場景重新梳理,劃分為三種,分別與C1、C2、C3三個階段的彈道導彈防禦體系能力相對應。

美軍在彈道導彈防禦體系建設中一直採用國家重大計劃的形式推進,成立了軍方的專職管理機構MDA組織實施,在工業部門,通過設立技術總體牽頭研製,採用「自頂向下」設計和「自底向上」集成的開發步驟,規範了體系結構開發方法,按照「邊研製、邊試驗、邊驗證、邊評估、邊改進、邊部署試用」螺旋上升的建設方式推動體系作戰能力的生成與提升,這一成功經驗也是對系統工程理論的實踐創新與升華。

因此,由軍方提出作戰需求,提供作戰理論引導,而工業部門不斷完善技術,不斷推動導彈防禦系統綜合作戰能力的提升,從而有助於整合相關設計、科學技術、製造生產等優質資源,建立並完善相應的研製、模擬、試驗等規章制度,達成多維優質資源共同建設BMDS,推動兔國彈道導彈防禦系統又快又好發展。


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